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WL02DTS2N4 发布时间 时间:2025/12/26 2:20:57 查看 阅读:13

WL02DTS2N4是一款由Wolfspeed(原Cree旗下品牌)推出的高性能硅基氮化镓(GaN-on-Si)高电子迁移率晶体管(HEMT),专为高频、高效率的电源转换应用而设计。该器件利用了先进的氮化镓半导体技术,相较于传统硅基MOSFET,在开关速度、导通电阻和整体能效方面具有显著优势。WL02DTS2N4采用紧凑型表面贴装封装,适用于空间受限但对功率密度要求较高的应用场景。其设计目标是满足现代电力电子系统对于小型化、轻量化以及高效能的需求,广泛应用于服务器电源、电信整流器、工业电源模块、太阳能逆变器及电动汽车充电系统等领域。该器件具备低栅极电荷和低输出电容,能够支持MHz级别的高频开关操作,从而减小磁性元件和电容的体积,提升整个系统的功率密度。此外,WL02DTS2N4还集成了部分保护机制,并优化了热性能,确保在严苛工作条件下仍能保持稳定运行。由于氮化镓材料本身的宽禁带特性,该器件可在较高温度下工作,同时减少静态和动态损耗,进一步提高系统可靠性与效率。

参数

器件型号:WL02DTS2N4
  晶体管类型:增强型氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)
  漏源电压VDS最大值:200 V
  连续漏极电流ID(TC=25°C):20 A
  脉冲漏极电流IDM:80 A
  导通电阻RDS(on):24 mΩ(典型值,@VGS=5V)
  栅极阈值电压VGS(th):1.5 V ~ 2.2 V
  输入电容Ciss:1300 pF @ VDS=100V
  输出电容Coss:230 pF @ VDS=100V
  反向恢复电荷Qrr:0 C(无体二极管反向恢复)
  开关频率支持:最高可达10 MHz以上
  工作结温范围:-40°C 至 +150°C
  封装形式:DFN 8x8 mm 或类似表面贴装封装
  栅极驱动电压推荐:4.5 V ~ 6 V
  是否需要负关断电压:建议使用0V关断,不推荐负压以避免栅极损伤

特性

WL02DTS2N4的核心特性之一是其基于氮化镓材料的增强型高电子迁移率晶体管结构,这种结构使得器件在高频开关应用中表现出卓越的动态性能。其低导通电阻RDS(on)仅为24mΩ,在相同电压等级下远低于传统硅MOSFET,有效降低了导通损耗,尤其在大电流输出场景中表现突出。同时,该器件具有极低的栅极电荷(Qg)和米勒电荷(Qgd),大幅减少了驱动电路所需的能量,并抑制了高频下的寄生振荡问题,提升了开关效率与系统稳定性。由于氮化镓器件本身不具备体二极管,WL02DTS2N4在反向导通时依赖三端控制策略,避免了传统硅器件中存在的反向恢复电荷(Qrr)带来的能量损耗和电磁干扰,这对于桥式拓扑如LLC谐振变换器或同步整流电路尤为重要。
  另一个关键特性是其优异的热管理能力。WL02DTS2N4采用低热阻封装设计,结到外壳的热阻(RθJC)可低至0.5°C/W,配合良好的PCB散热设计,能够在高功率密度环境下长时间稳定运行。器件的工作结温最高可达+150°C,远高于多数硅基功率器件的标准限值,增强了在高温工业环境中的适应性。此外,WL02DTS2N4对dv/dt和di/dt的耐受能力强,配合专用的氮化镓驱动IC可实现快速精确的开关控制,减少死区时间并提升整体效率。值得注意的是,该器件对栅极过压极为敏感,最大栅源电压通常限制在+6.5V以内,因此必须使用专门的低输出阻抗栅极驱动器,并在布局上严格遵循短走线、低寄生电感的原则,以防电压尖峰导致永久性损坏。总体而言,WL02DTS2N4代表了当前先进功率半导体技术的发展方向,兼顾高性能与高可靠性,适用于下一代高效能电源系统的设计需求。

应用

WL02DTS2N4主要应用于需要高效率和高功率密度的现代电力电子系统。在数据中心和云计算基础设施中,它被广泛用于48V中间总线转换器、服务器VRM(电压调节模块)以及板载DC-DC变换器,因其高频工作能力可显著缩小滤波元件体积,提升单位机架空间内的计算能力。在通信电源领域,该器件适用于5G基站的高密度AC-DC整流模块和DC-DC二级供电系统,满足设备对低能耗和小型化的要求。此外,在可再生能源系统中,如光伏微型逆变器和储能系统的双向DC-DC转换器,WL02DTS2N4凭借其低开关损耗和高效率,有助于提升能源转换效率并延长系统寿命。
  在消费类高端电源产品中,例如超薄笔记本适配器、快充充电器(尤其是PD 100W以上方案),WL02DTS2N4能够支持MHz级ZVS/ZCS软开关拓扑,实现超高功率密度设计,使充电器体积更小、发热更低。工业自动化设备中的高精度伺服驱动器和PLC电源模块也越来越多地采用此类氮化镓器件,以提高响应速度和运行效率。电动汽车相关的车载充电机(OBC)和直流充电桩内部的PFC级与DC-DC级同样受益于WL02DTS2N4的高性能特性,特别是在图腾柱PFC拓扑中,其零反向恢复特性可极大提升功率因数校正效率,达到99%以上的转换效率水平。此外,航空电子、医疗电源等对安全性和稳定性要求极高的领域也开始逐步引入该类氮化镓器件,推动整个行业向更绿色、更高效的能源利用方式演进。

替代型号

[
   "EPC2045",
   "GS-063B",
   "LMG3410R050",
   "iDE020N020AF"
  ]

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